Главное меню

Реклама

Глава 7. Научение и обусловливание - Резюме

Содержание материала

 

Резюме

1. Научение можно определить как относительно устойчивое изменение поведения, являющееся результатом тренировки. Различают четыре типа научения: а) привыкание, при котором организм научается игнорировать знакомый стимул, не вызывающий серьезных последствий; б) классическое обусловливание, при котором организм научается тому, что за одним стимулом следует другой; в) оперантное обусловливание, при котором организм научается тому, что его реакция влечет определенные последствия; г) комплексное научение, включающее в себя больше чем просто формирование ассоциаций.

2. Первые исследования научения велись с позиций бихевиористского подхода. Обычно в нем предполагается, что: а) поведение лучше объяснять внешними, а не внутренними причинами; б) простые ассоциации служат «кирпичиками» всякого научения; в) законы научения одинаковы для разных видов и разных ситуаций. В свете последующих работ эти предположения были модифицированы. Современный анализ научения включает в себя когнитивные факторы, биологические ограничения и бихевиористские принципы.

3. В экспериментах Павлова если условный стимул (УС) систематически предшествует безусловному стимулу (БУС), то УС начинает служить сигналом для БУС, вызывая условную реакцию (УР), которая часто похожа на безусловную реакцию (БР). Стимулы, похожие на УС, в некоторой степени также вызывают УР, хотя такую генерализацию можно ограничить при помощи дифференцирующей тренировки. Эти явления происходят в самых разных организмах — от плоского червя до человека. Есть ряд важных приложений классического обусловливания к человеку, включая условный страх и условную толерантность к наркотикам. В последнем случае условная реакция на стимул, связанный с употреблением наркотика, противоположна эффекту, вызываемому этим наркотиком.

4. В обусловливании играют роль также когнитивные факторы. Чтобы произошло классическое обусловливание, УС должен надежно предсказывать БУС; то есть когда предъявляется УС, вероятность возникновения данной реакции должна быть выше, чем когда УС не предъявляется. Роль предсказуемости видна также в явлении блокировки: если один УС надежно предсказывает БУС и к нему добавляется еще один УС, то связь между дополнительным УС и БУС не будет заучена. Модели классического обусловливания построены на понятиях предсказуемости и новизны.

5. Данные этологов ставят под вопрос предположение, что законы научения одинаковы для всех видов и всех ситуаций, с которыми встречается данный вид. Этологи полагают, что способности животного к научению ограничены предопределенной «генетической программой». Существование таких ограничений в классическом обусловливании подтверждено в исследованиях вкусового отвращения. Крысы легко научаются ассоциировать болезненные ощущения со вкусом вызвавшего их раствора, но они не могут научиться ассоциировать болезнь со светом. Птицы, напротив, могут научиться ассоциировать болезнь со светом, но не болезнь со вкусом.

6. Оперантное обусловливание происходит в ситуациях, где реакция воздействует на окружение, а не вызывается безусловным стимулом. Первые систематические исследования оперантного обусловливания провел Торндайк, который показал, что животные осуществляют поведение по типу проб и ошибок и что всякое поведение, за которым следует подкрепление, закрепляется (закон эффекта).

7. В экспериментах Скиннера животное, как правило крыса или голубь, научается простой реакции, например нажимать на рычаг, чтобы получить подкрепление, Частота реакций — удобная мера силы реакции. Формирование — это процедура тренировки, применяемая, когда желаемая реакция — новая; оно предполагает подкрепление только тех изменений в поведении, которые отвечают требованиям экспериментатора.

8. Есть ряд явлений, которые расширяют сферу применения оперантного обусловливания. Одно из них — условное подкрепление, при котором стимул, ассоциированный с подкреплением, сам по себе приобретает подкрепляющую силу. Другие относящиеся сюда явления — генерализация и дифференцировка; организмы генерализуют реакции на простые ситуации, хотя эту генерализацию можно поставить под контроль дифференцировочного стимула. Наконец, существуют режимы подкрепления. После того как поведение сформировалось, оно может поддерживаться при подкреплении, которое дается только в части всего времени. Когда именно должно следовать подкрепление, определяется типами режима: постоянная пропорция, переменная пропорция, фиксированный интервал, переменный интервал.

9. Существуют три типа обусловливания неприятными стимулами. При наказании за реакцией следует неприятное событие, что приводит к подавлению этой реакции. При избегании организм научается прекращать неприятное событие. При предотвращении организм научается реагировать так, чтобы предотвратить неприятное событие еще до его начала.

10. В оперантном обусловливании есть место и когнитивным факторам. Чтобы оперантное обусловливание произошло, организм должен верить, что подкрепление хотя бы частично находится под его контролем; то есть он должен уловить зависимость между своими реакциями и подкреплением. Биологические ограничения также играют роль в оперантном обусловливании. Существуют ограничения на то, какие подкрепители с какими реакциями могут ассоциироваться. У голубей, когда подкреплением служит пища, научение идет быстрее, если реакцией должно быть клевание ключа, а не хлопание крыльями; но когда подкреплением служит прекращение раздражения током, научение идет быстрее, если реакцией должно быть хлопание крыльями, а не клевание ключа.

11. Согласно когнитивному подходу, основной вопрос научения состоит в способности организма мысленно представлять себе различные аспекты мира и оперировать этими мысленными репрезентациями, а не самим миром. При комплексном научении мысленные репрезентации отражают нечто большее, чем только ассоциации, а из мысленных операций может складываться стратегия. Исследования комплексного научения у животных показывают, что крысы могут формировать когнитивную карту своего окружения, а также приобретать абстрактные понятия, такие как причина. Другие исследования демонстрируют, что шимпанзе могут решать задачи путем инсайта и затем переносить готовые решения на сходные задачи.

12. Узнавая отношения между стимулами, которые не вполне предсказуемы, люди часто полагаются на свои предубеждения об этих отношениях. Это может приводить к тому, что люди обнаруживают отношения, которые объективно не имеют места (мнимые ассоциации). Когда отношение присутствует объективно, наличие предубеждения о нем может вести к переоценке предсказательной силы этого отношения; если объективное отношение противоречит предубеждению, человек может предпочесть последнее. Подобные эффекты служат примером обработки по принципу «сверху вниз» в научении.

 

Ключевые термины

научение

классическое обусловливание

безусловный рефлекс

безусловный стимул

условный рефлекс

условный стимул

генерализация различение

оперантное обусловливание

формирование (моделирование)

схемы пропорций

фиксированные

пропорциональный режим (подкрепления)

режим с фиксированной пропорцией

режим с переменной пропорцией

интервальный режим

наказание

когнитивная карта

привыкание

сенсибилизация

 

Вопросы для размышления

1. Люди иногда говорят: «Он такой-то и такой-то в силу своей биологической натуры» или «потому что его так воспитали». При этом они не предполагают, что влияние оказывают оба фактора. Действительно ли существует дихотомия между биологией и научением?

2. Допустим, вы воспитываете восьмилетнего ребенка, который не убирает свою постель и, похоже, даже не знает, как это делается. Как с помощью техник оперантного обусловливания вы можете научить его убирать постель?

3. Иногда человек может бояться нейтральных объектов, например расстегнутых пуговиц, сам не зная почему. Как вы можете объяснить этот феномен с точки зрения принципов, изложенных в данной главе?

4. Считаете ли вы, что существуют различия между тем, как мы изучаем факты, и тем, как мы обучаемся моторным навыкам? Если да, каковы некоторые из этих различий?

 

Дополнительная литература

Основополагающая работа по классическому обусловливанию: Pavlov. Conditioned Reflexes (1927); соответствующий труд по оперантному обусловливанию: Skinner. The Behavior of Organisms (1938). Основные точки зрения об обусловливании и научении, представленные в их историческом аспекте, резюмированы в: Bower & Hilgard. Theories of Learning (5th ed., 1981).

Общие введения в научение: Schwartz. Psychology of Learning and Behavior (3rd ed., 1989) — особенно хорошо взвешенный обзор по обусловливанию, включая обсуждение этологического и когнитивного подходов; Gordon. Learning and Memory (1989); Schwartz & Reisberg. Learning and

Memory (1991); Domjan & Burkhard. The Principles of Learning and Behaviour (1985). Для более глубокого изучения: Estes (ed.). Handbook of Learning and Cognitive Processes (1975-1978) — шеститомник, охватывающий большинство аспектов научения и обусловливания; Honig & Staddon (eds.). Handbook of Operant Behaviour (1977) — дает исчерпывающую трактовку оперантного обусловливания.

Ранние этапы когнитивного подхода описаны в двух классических работах: Tolman. Purposive Behavior in Animals and Men (1932, reprint ed. 1967) Koehler. The Mentality of Apes (1925, reprint ed. 1976). Более новое изложение когнитивного подхода к научению у животных: Roitblat. Introduction to Comparative Cognition (1986).

 

 

На переднем крае психологических исследований

Роль нейронных систем в обусловливании страха

Большинство недавно проведенных исследований, посвященных нейронным основам научения, было сосредоточено на нейроанатомических структурах (которые могут состоять из сотен или тысяч отдельных нейронов), а также на путях, соединяющих эти структуры. Хорошим примером таких исследований может послужить изучение нейронной основы обусловливания страха.

В течение более 60 лет ученые предполагали, что ключевой структурой мозга, участвующей в процессе научения страху, является миндалевидная железа — имеющая миндалевидную форму группа ядер, расположенная в глубинных слоях височной доли (Kluver & Bucy, 1937). В исследованиях последних лет были получены детальные данные, свидетельствующие о том, что миндалевидная железа играет важнейшую роль в научении и выражении страха.

У многих видов животных, начиная с крыс и заканчивая приматами, повреждение миндалевидной железы приводит к ослаблению реакций страха в целом, а также затрудняет обусловливание страха в частности. Крысы, у которых миндалевидная железа удалялась хирургическим путем, проявляли меньше признаков страха, то есть меньше таких реакций, основанных на страхе, как дрожь и сворачивание тела, при воздействии на них неприятными стимулами; у них также с трудом вырабатывались реакции страха в результате классического обусловливания (Aggleton & Passingham, 1981). У нормальных крыс с неповрежденной миндалевидной железой научение реакциям страха путем обусловливания сопровождалось увеличением количества высвобождаемых нейронов определенными участками миндалевидной железы (см., в частности: Quirk, Repa & LeDoux, 1995). А в тех случаях, когда в организм нормальных животных вводятся препараты, блокирующие функционирование миндалевидной железы, обусловливание страха становится невозможным (Maren & Fanselow, 1995). Взятые в совокупности, эти данные убедительно свидетельствуют в пользу предположения, что у млекопитающих миндалевидная железа является основной структурой мозга, ответственной за научение реакциям страха.

Одно из проведенных недавно исследований показывает, что эти факты относятся не только к животным, но распространяются и на людей (Bechara et al, 1995). Испытуемым в этом исследовании являлся пациент С. М., имеющий редко встречающееся нарушение (болезнь Урбах-Вьета), приводящее к дегенерации миндалевидной железы. С. М. подвергался воздействию ситуаций, используемых при обусловливании страха, в которых за нейтральным визуальным стимулом (условный стимул) предсказуемым образом следовал громкий звуковой сигнал (безусловный стимул). Несмотря на многочисленные попытки, С. М. не проявлял никаких признаков обусловливания страха, однако он без труда вспоминал ассоциирующиеся с обусловливанием страха события, включая связь условного и безусловного стимула. Другой пациент, не имевший повреждений миндалевидной железы, но страдавший от повреждения структуры мозга, ответственной за заучивание фактического материала, проявлял типичные реакции обусловливания страха, но не мог вспомнить события, связанные с обусловливанием. Таким образом, два пациента имели противоположные проблемы, что свидетельствует о том, что миндалевидная железа ответственна за обусловливание страха, но не за любые формы научения.

 

Современные голоса в психологии

Фобии: врожденная предрасположенность или условная реакция?

 

Обусловливание повышает чувствительность к уже существовавшим страхам

Н. Дж. Макинтош, Кембриджский университет

Джон Уотсон, отец бихевиоризма, полагал, что у младенцев есть лишь несколько врожденных страхов, и из них два важнейшие — это страх громкого шума и страх утраты заботы. Буквально все остальные страхи, по его мнению, приобретены в результате обусловливания. Чтобы доказать свою точку зрения, Уотсон и его студентка Розали Райнер продемонстрировали выработку условной реакции страха у 11-месячного младенца Альберта Б. (Watson & Rayner, 1920). Сначала Альберт радовался, когда дотягивался до любого поднесенного к нему маленького животного. Затем младенцу семь раз предъявляли белую крысу (условный стимул) и, когда он касался ее, позади него внезапно ударяли по стальному бруску (безусловный стимул). В результате при виде крысы Альберт начал плакать и отдергивать от нее руку. Условный рефлекс страха, выработанный на крысу, был обобщен им на другие стимулы — кролика, собаку и пальто из котика. С тех пор в сотнях лабораторных экспериментов было показано, что соединение случайно выбранных и первоначально нейтральных стимулов с вызывающим негативную реакцию событием, таким как краткий удар электрическим током или очень громкий шум, приводит к выработке условной реакции страха.

Исследование Уотсона и Райнер часто цитировалось (Harris, 1979) как свидетельство того, что фобии взрослых, будь то страх змей или пауков, открытых площадей или замкнутых пространств, основаны на одном или нескольких эпизодах обусловливания, в результате которых изначально нейтральный стимул, например, змея ассоциируется с каким-либо неприятным последствием. Столь прямое применение теории обусловливания не обходится без трудностей, одну из которых стоит отметить особо (хотя бы чтобы защитить Уотсона и Райнер от обвинения в жестокости): маленький Альберт лишь слегка волновался, даже когда крысе позволяли ползать по нему, и каков бы ни был уровень страха, экспериментаторы не обнаружили обобщения, проводя тестирование в другой комнате.

Исследования «викарного обусловливания» показали, что простое наблюдение за реакцией страха на специфический условный стимул может действовать как безусловный стимул, который достаточен, чтобы служить подкреплением для выработки условной реакции страха. Рожденные на воле макаки-резус обычно боятся змей. Это не врожденный страх, так как его не проявляли малыши макаки-резус, появившиеся на свет в лаборатории. Но детенышу макаки достаточно один раз увидеть, как реакцию страха на змею демонстрирует взрослая особь, чтобы страх змей возник и у него (Mineka, 1987). Это лишь один из способов, с помощью которого родители могут непреднамеренно влиять на поведение своих детей.

Традиционная точка зрения бихевиористов состояла в том, что любой стимул может быть ассоциирован с любым последствием. На первый взгляд, это делает еще более проблематичным объяснение фобий с позиций обусловливания, так как до сих пор наиболее распространенные фобии были связаны с социальными ситуациями или животными, а не с огромным числом других объектов или событий (электрические розетки, вид собственной крови), которые с большей вероятностью ассоциируются с болезненными последствиями. Значит ли это, что существует генетическая предрасположенность к фобиям? Нет, если помнить о том, что мы все с рождения боимся пауков, — однако отнюдь не все страдаем арахнофобией. Конечно, именно различия в индивидуальном опыте, по крайней мере отчасти, заставляют одного человека испытывать страх перед пауками, другого — бояться змей, а третьего — не бояться ни того ни другого. Но почему только пауков, змей и т. п.? Чтобы дать ответ на этот вопрос, был проведен ряд экспериментов по обусловливанию.

В серии исследований Охман и его коллеги показали, что возникающая у людей в результате обусловливания кожно-гальваническая реакция более устойчива к затуханию, если условный стимул  —    изображение змеи или паука, а не изображение цветов или грибов (Ohman, 1986). Кук и Минека (Cook & Mineka, 1990) получили доказательства существования подобного избирательного страха у обезьян. Младенцы обезьян пугались змей после просмотра видеозаписи, на которой взрослая обезьяна проявляла на змею реакцию страха, но не обнаруживали никакой реакции страха на цветы после наблюдения искусно отредактированной видеозаписи, на которой взрослая обезьяна демонстрировала состояние паники при виде цветка.

Подобные результаты были интерпретированы как свидетельство существования биологической предрасположенности к связыванию некоторых видов стимулов с определенными последствиями: в эволюционной истории ранних гоминид или других африканских приматов змеи и пауки были потенциально опасны, в то время как цветы и грибы не были. Есть и другие вопросы, остающиеся без ответа в рамках теорий научения. В экспериментах Охмана установлено, что страх перед змеями угасает медленнее, чем страх перед цветами, но приобретаются они с одинаковой скоростью. Другие эксперименты показали, что изображения змей так же легко воспринимаются в качестве безопасных сигналов, как и изображения цветов (McNally & Reiss, 1984). Детеныши обезьян в экспериментах Кука и Минеки, просмотрев видеозаписи, на которых взрослые обезьяны демонстрировали реакцию страха на цветы; а не на змей, все-таки проявляли существенный страх перед живой змеей (и никакого страха перед цветами). Можно сделать вывод, что если страх ранее существовал, то в условиях угрозы или стресса чувствительность к некоторым видам стимулов повышается, но более быстрая выработка условной реакции страха не происходит (Lovibond, Siddle & Bond, 1993).

 

Фобии — врожденный защитный механизм

Майкл С. Фанслоу, Калифорнийский университет, Лос-Анджелес

Эмоциональное переживание страха может быть очень сильным. Почему же страх существует? Причину нужно искать в том, что страх выполняет биологически важную функцию. Опасение перед лицом серьезной угрозы мобилизует наши ресурсы на защиту, и таким образом, страх превращается в поведенческую систему, охраняющую от опасностей окружающей среды. Для многих животных одна из наиболее серьезных угроз — стать пищей для представителей другого вида. Если животное не в состоянии защитить себя от хищника, его способность внести свой вклад в генотип вида равна нулю. Таким образом, неудивительно, что появились довольно эффективные системы для защиты от хищников. За реализацию этой функции ответственны определенные участки мозга, и они обеспечивают реакцию страха у различных видов — от мышей и крыс до обезьян и человека. Если естественный отбор ответствен за страх, кажется разумным, что это переживание формируется под влиянием генетических факторов.

Таким образом, страх отчасти обусловлен своей биологической функцией. Но для того чтобы этот вывод был полезным бихевиористу, при определении страха необходимо учесть два других аспекта. Должны быть определены условия, при которых возникает страх, то есть — что именно запускает защитную поведенческую систему. Кроме того, следует детализировать виды поведения, которые возникают в результате страха. Естественный отбор дал ответ на эти вопросы, закодировав на генетическом уровне, чего мы должны бояться с рождения, чего мы должны бояться в результате научения и как мы должны себя вести в состоянии страха.

Защита против хищников — дело срочное; необходимо быстро реагировать на опасность эффективным поведением. Медленное научение методом проб и ошибок в данном случае не подойдет. Виды, полагавшиеся на такой метод, скорее всего, стали предметом изучения палеонтолога, а не психолога. Сначала необходимо быстро распознать угрозу. Животные имеют невероятную способность распознавать своих естественных хищников. В одном исследовании по обе стороны Каскадных гор в штате Вашингтон были отловлены оленьи мыши. Змеи — это естественный враг восточной мыши, но не западной. Западные мыши должны противостоять ласкам. Потомки пойманных мышей были выращены в лабораторных условиях и проверены на реакцию страха на различных хищных и нехищных животных. Хотя эти мыши не имели никакого опыта вне лаборатории и никогда не сталкивались с хищником прежде, они обнаруживали защитные реакции именно на хищников из среды обитания своих предков. Эта врожденная «фобия» не была утрачена, когда давление естественного отбора ослабло; даже в значительной мере одомашненная лабораторная крыса демонстрирует страх при первом столкновении с котом. Хотя не представляется возможным провести такие эксперименты на людях, тот факт, что страх чаще вызывается одними стимулами, чем другими, предполагает, что у нас также есть подобная предрасположенность.

Это не означает, что страх на стимулы окружения не может возникать в результате научения. Но это научение генетически обусловлено и специализировано. Реакция страха довольно быстро возникает в результате научения, и для этого может оказаться достаточным единственного негативного опыта, что отражает эволюционное требование безотлагательности защиты. Несмотря на высокую скорость научения, набор стимулов, на которые возникает страх, строго ограничен. В известном «исследовании маленького Альберта», описанном доктором Макинтошем, Уотсон и

Райнер вызывали у мальчика условную реакцию страха сопровождая громким шумом появление белой крысы. Но хотя страх перед крысой приобретается легко, те же самые методы не приводят к успеху при выработке условной реакции страха на многие другие стимулы. Подобная предрасположенность обнаружена и у других приматов, поскольку, как указывает доктор Макинтош, обезьяны легко приобретают реакцию страха на змей, но не на цветы. Даже когда используется одомашненная лабораторная крыса и произвольный стимул типа удара током, все равно, в формировании ассоциации проявляется избирательность. Крысы легче научаются бояться шума, чем огня, так как шум лучше подходит в качестве сигнала опасности.

Поскольку страх должен защитить нас от надвигающейся угрозы, мы вряд ли будем иметь возможность узнать, какие формы поведения эффективны, а какие — нет. Особь, полагающаяся на метод проб и ошибок, обречена. Скорее, специализированные защитные формы поведения уже запрограммированы на видовом уровне; они запускаются, как только возникает страх. Крыса замирает, когда впервые видит кота, — кота привлекают движущиеся объекты. Это реакция страха, поскольку крыса будет так же замирать на шум, который сопровождается ударом. Хотя крысы, как известно, специалисты по нажиманию рычага для получения пищи, они боятся проявить ту же самую реакцию, чтобы избежать удара. Конечно, манипуляции с маленькими объектами едва ли были нужны предкам крыс, когда они сталкивались с хищником. Подобным образом я допускаю, что я скорее решу сложную математическую задачу, если стимулом послужит прекрасное вино, а не спасение в случае вооруженного нападения.